Xem mẫu
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO TỦ SẤY ĐA NĂNG CÔNG NGHIỆP
Phan Chân Phong*
Trường Đại học Lạc Hồng
*Tác giả liên lạc: phonglhu1094@gmail.com
TÓM TẮT
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu thiết kế, chế tạo và ứng dụng máy sấy đa năng tự
động công nghiệp. Thiết bị bao gồm các công đoạn: Thiết kế phần cơ khí cover cho máy, thiết
kế phần điện, thiết kế phần điều khiển. Thiết bị được đưa vào sử dụng nguyên cứu cho nghành
công nghiệp thực phẩm-môi trường giúp các em sinh viên dể dàng nghuyên cứu phục vụ việc
học của mình.
Từ khóa: Sấy khô đa năng, điều khiển tự động.
DESIGN AND MANUFACTURE OF INDUSTRIAL MULTIPLE TANKS
Phan Chan Phong*
Lac Hong University
*
Corresponding authour: phonglhu1094@gmail.com
ABSTRACT
This paper presents the results of research, design and application of automatic
multifunctional dryers. The equipment consists of stages: mechanical design cover for
machine, electrical design, control design. The equipment is used primarily for the food
industry-environment to help students easily consult for their study.
Keywords: Multifunctional drying, automatic control.
TỒNG QUAN ẩm tự động” nhóm nghiên cứu sẽ làm rõ
Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu giải nguyên lý hoạt động của máy, chế tạo, thiết
phóng sức lao động của con người là một tất lập các công thức tính toán thiết kế cho các
yếu. Máy sấy đa năng là một trong những bộ phận cơ bản của máy làm cơ sở cho việc
máy móc để đáp ứng nhu cầu trên. Những chế tạo hàng loạt các loại máy sấy đa năng,
nước phát triển trên thế giới, máy sấy đa cải tiến để máy sấy đa năng để phù hợp và
năng là loại máy phổ biến với nhiều gia đình thông dụng hơn trên thị trường Việt Nam.
và các cửa hàng xí nghiệp lớn tuy nhiên ở Dựa vào các công thức này, nhóm sẽ tính
nước ta máy sấy đa năng còn khá mới lạ. Với toán và thiết kế một mô hình máy sấy đa
đề tài “ Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô năng cho các doanh nghiệp, các cửa hàng và
hình máy sấy đa năng công nghiệp có bù xí nghiệp lớn tại Việt Nam.
Hình 1. Quy trình phơi khô thủ công
409
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
Từ nhu cầu thiết yếu đó, nhóm chúng em đã đo nhiệt độ, quạt thổi khí… nhiều chi tiết
nghiên cứu và lên kế hoạch để “Thiết kế và được thiết kế tính toán và gia công trên máy
chế tạo tủ sấy đa năng có bù ẩm”. Bài báo tiện, phay CNC.
này trình bày giải pháp và kết quả thực hiện Phương pháp kiểm nghiệm
của nghiên cứu. - Kiểm tra và điều chỉnh sự làm việc ổn định
trong quá trình sấy, tốc độ thổi khí của quạt,
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP nhiệt độ có đủ nóng cho quá trình sấy...
Vật liệu chế tạo - Kiểm tra chất lượng và thông số kỹ thuật
Nhóm nghiên cứu lựa chọn vật liệu chế tạo của máy như: bộ phận nhiệt độ, bộ phận độ
có độ bền cao nhằm đảm bảo chất lượng sản ẩm, bộ phận điều khiển.
phẩm vật liệu inox cho việc giử vệ sinh an
toàn thực phẩm, chống rỉ sét trong quá trình THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
sấy. Lựa chọn giải pháp
Phương pháp Qua quá trình nghiên cứu thực tế tại các
Phương pháp chế tạo xưởng sấy khô trong nước, phương án thiết
Máy được chế tạo theo từng chi tiết cụ thể. kế máy được đưa ra. Yêu cầu thiết bị phải
Những thiết bị phổ biến được tính toán, lựa nhỏ gọn, an toàn, lắp đặt dễ dàng, thời gian
chọn phù hợp được mua trên thị trường như: sấy khô được rút ngắn.
điện trở nhiệt, điện trở đun sôi, đồng hồ cơ Nguyên lý làm việc
Hình 2. Hình ảnh máy sau khi thiết kế
Máy gồm 3 phần thiết kế chính: nhiệt độ, độ ẩm, thời gian cho quá trình sấy.
- Thiết kế phần cơ khí:phần quan trọng của Sau khi chọn các thông số ta bấm chọn chế
chiếc máy, thiết kế chính xác, giúp định độ chạy cho máy, quá trình sấy bắt đầu sấy.
hình chiếc máy trong quá trình làm việc. Sau khi hết thời gian sấy máy tự động ngắt
- Thiết kế phần điện: gồm 2 phần thiết kế là sấy và quá trình sấy kết thúc.
nhiệt độ, và độ ẩm. Thiết kế phần cơ khí.
- Thiết kế phần điều khiển: có nhiệm vụ Phần quan trọng của chiếc máy đòi hỏi phải
điều khiển quá trình sấy của máy thiết kế thật chính xác.Nguyên liệu chính
Nguyên lí hoạt động: của phần cơ khí là inox 304 chống rỉ sét và
Sau khi cho nguyên liệu sấy vào các khay an toàn thực phẩm.
đựng của máy. Chọn các thông số cho máy:
Hình 3. Inox tấm và inox thanh 304
410
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
Việc thiết kế gặp nhiều khó khăn, do có Gồm 2 phần thiết kế chủ yếu là cụm nhiệt độ
nhiều nhược điểm: inox cứng khó gia công, và cụm độ ẩm.
cần độ chính xác, hàn các inox với nhau gặp Cụm nhiệt độ
nhiều khó khăn do nhiều chi tiết nhỏ. Để có cơ cấu nhiệt độ này cần sử dụng con
Sau thời gian gia công nhóm đã hoàn thành điện trở thổi gió nhiệt dạng trái khế được làm
cover máy thành công mặc dù gặp rất nhiều bằng sứ cách điện có thể đốt nóng lên tới
khó khăn, tốn nhiều thời gian. 100°C, công suất nó khoảng 88kw, lò xo dẩn
Thiết kế phần điện. nhiệt được quấn quanh sứ tạo ra độ nóng.
Hình 7. Board mạch điều khiển
Hình 4. Điện trở nhiệt thổi gió dạng trái khế
Cụm độ ẩm THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
Độ ẩm là mô tả lượng hơi nước bốc lên tạo ra Ảnh hưởng của quá trình tự động lên
độ ẩm. Để có độ ẩm chúng ta sử dụng con năng suất
điện trở đun sôi nước lên. Có rất nhiều loại Sau khi hoàn thánh máy, nhóm đã tiến hành
điện trở đun sôi với nhiều hình dạng khác thử nghiệm so sánh giữa việc làm thủ công
nhau, có thể đun sôi tới 100°C, với nguồn và tự động. Hình 4.1 thể hiện số lượng sản
220V và công suất khoảng 1.2kw. phẩm được hoàn thành trong 1 ngày làm việc
của công nhân.
Hình 5. Điện trở đun sôi
Thiết kế phần điều khiển.
Phần điều khiển được thiết kế gọn nhỏ dể
dàng lắp vào phần máy có chức năng cài đặt Hình 8. So sánh năng suất giữa thủ công và
các chức năng thông số cho máy hoạt động. tự động
Dùng con STM32F103C8T6 làm phầm vi Ảnh hưởng của quá trình tự động lên chất
điều khiển cho board mạch. lượng
Sau khi sản phẩm được hoàn thành, tiến hành
kiểm tra chất lượng. Dựa vào các yếu tố sản
phẩm sấy khô toàn bộ bên trong, sản phẩm
có đạt chất lượng tốt nhất.
Hình 4.2 thể hiện kết quả so sánh chất lượng
sản phẩm giữa thủ công và tự động
Hình 6. Mạch nguyên lý phần điều khiển
Hình 9. So sánh tỉ lệ sản phẩm lỗi giữa thủ
công và tự động
411
- Giải thưởng Sinh viên Nghiên cứu khoa học Euréka lần thứ XIX năm 2017 Kỷ yếu khoa học
Dựa vào kết quả biểu đồ cho thấy năng suất tất cả các vấn đề về an toàn sản phẩm và đảm
và chất lượng sản phẩm khi làm thủ công phụ bảo được sức khỏe con người.
thuộc vào thời tiết, sức khoẻ và sự khéo léo Sau khi máy được đưa vào sử dụng các em
của người công nhân. Máy sấy đa năng tự có thể sử dụng sấy tất cả các loại cùng một
động đã giúp cho năng suất và chất lượng sản lúc và không phụ thuộc vào bất kỳ yếu tố
phẩm không còn phụ thuộc vào người công nào. Ngoài ra các em có thể làm việc khác
nhân. Máy tăng năng suất gấp 1,5 lần so với không cần trong coi việc sấy, chỉ cẩn cài đặt
sản xuất thủ công. Máy dễ dàng tháo lắp, vệ thông số cho máy sẻ tự động sấy tất cả các
sinh thuận tiện đảm bảo an toàn cho người sản phẩm.
công nhân vận hành và sản phẩm lỗi được
giảm đáng kể. Đạt tất cả nhu cầu của thị
trường.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Bài báo đưa ra thiết kế, từ đó chế tạo thành
công máy sấy đa năng tự động. Qua quá trình
thử nghiệm sản phẩm đạt được các nhu cầu
của thị trường đưa ra. Sản phẩm đã được
chuyển giao cho công nghệp thực phẩm khoa
môi trường. Việc cải tiến quy trình thủ công Hình 10. Máy sấy đa năng được đưa vào sử
thành tự động giúp các em dễ dàng tìm hiểu dụng
nắm bắt và thử nghiệm dể dàng và sản phẩm
được chất lượng. Ngoài ra còn loại bỏ được
TÀI LIỆU THAM KHẢO
LƯU ĐỨC BÌNH (2002), Giáo trình công nghệ chế tạo máy, Khoa Cơ Khí, Trường ĐH Bách
Khoa Đà Nẵng.
NHÀ XUẤT BẢN THỜI ĐẠI. Solidworks Essentials 2013.
TRẦN HỮU QUẾ (CHỦ BIÊN) (2007), Vẽ kỹ thuật cơ khí (tập 1), NXB Giáo dục.
TRẦN HỮU QUẾ (CHỦ BIÊN) (2007), Vẽ kỹ thuật cơ khí (tập 2), NXB Giáo dục.
NGUYỄN VĂN MAY (2012), Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, NXB khoa học
kỹ thuật.
412
nguon tai.lieu . vn
